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Type: TESE
Title: Arquitetura para suporte a aplicações ubíquas que viabilizam a criação de um ambiente de aprendizado ativo em sala de aula
Title Alternative: Architecture to support ubiquitous applications that enable the creation of an active learning environment in the classroom
Author: Caceffo, Ricardo Edgard, 1983-
Advisor: Azevedo, Rodolfo Jardim de, 1974-
Abstract: Resumo: O modelo do Aprendizado Ativo defende uma maior participação, motivação e colaboração entre os alunos no ambiente de ensino e aprendizagem. Usualmente o Aprendizado Ativo é suportado através de elementos tecnológicos, como os sistemas de resposta em sala de aula. Neste ambiente, o professor propõe aos alunos questões de múltipla escolha, que são respondidas através de clickers, sendo os dados organizados por um software gerenciado pelo professor. Ocorre que, apesar do crescente desenvolvimento da tecnologia, este suporte ainda é limitado, não considerando variáveis importantes do contexto, histórico e ambiente de ensino e aprendizagem, apresentando ainda problemas em sua aplicação, como a distração dos alunos. Nesta tese é proposta uma Arquitetura Ubíqua de Suporte ao Aprendizado Ativo (AUSAA), em que é desenvolvido um framework para promoção do Aprendizado Ativo através do uso de dispositivos móveis. A AUSAA incorpora elementos da Computação Ubíqua, como sensibilidade ao contexto, localização e análise do histórico dos usuários, permitindo a criação de funcionalidades que se adaptam ao ambiente e necessidades dos participantes. A AUSAA suporta ainda o modelo de estilos de aprendizagem de Felder & Silverman, que afirma que cada aluno possui preferências individuais em relação à percepção, processamento e manipulação da informação. Parte da AUSAA foi implementada através de um software (LSQuiz). Nele é proposto um processo colaborativo em que o professor disponibiliza um conjunto de questões de múltipla escolha aos alunos, que podem, a qualquer instante, informar ao sistema que estão com dificuldades. A partir disso, através da análise de fatores de contexto e da localização dos estudantes, é escolhido um aluno para ser convidado a ajudar. O LSQuiz foi aplicado e avaliado em um ambiente de ensino, sendo identificados pontos de melhoria em seu design, como a necessidade de identificação automática da localização dos alunos e ajustes pontuais no algoritmo do processo colaborativo. Verificou-se que é válida a premissa de que a aplicação da Computação Ubíqua neste ambiente viabiliza de uma forma mais efetiva o modelo do Aprendizado Ativo, sendo a autonomia dos alunos um elemento positivo neste processo. Por fim, identificou-se que não é possível inferir os estilos de aprendizagem dos alunos através do seu desempenho nos questionários, sendo inviável a aplicação do modelo de Felder & Silverman neste contexto

Abstract: The Active Learning model advocates greater participation, motivation and collaboration between students in the teaching and learning environment. Usually, the Active Learning is supported by technology through the classroom response systems. In this environment, the teacher asks students multiple-choice questions, which are answered trough clickers, being the data organized by a software managed by the teacher. Despite the increasing development of technology, its use is still limited, not being considered important variables related to the context, user's history and the learning environment. In addition, its application presented some problems, like the ones related to the distraction and attention loss of the students. This thesis proposes a Ubiquitous Classroom Response System (UCRS), developed as a framework to support the Active Learning using mobile devices. The UCRS incorporates elements of ubiquitous computing like context awareness, location and historical analysis of users' data, allowing the development of features that adapt to the environment and needs of the participants. The UCRS further supports the Felder and Silverman Learning Styles Model (FSM), which states that each student has individual preferences in relation to perception, processing and manipulation of information. Part of the UCRS was implemented through software (LSQuiz). The LSQuiz supports a collaborative process in which the teacher submits a multiple-choice quiz to students, who may at any time ask for the help of other students. Then, the LSQuiz analyses context factors, like the location affinity among students, verifying which student should be invited to help. The LSQuiz was implemented and evaluated in a learning environment, being identified some issues, like the need for automatic student's location and specific changes in the collaborative process algorithm. In addition, it was found valid the assumption that Ubiquitous Computing enables a more effective way to support the Active Learning model, being the student's autonomy a positive element in this process. Finally, was identified that it is not possible to assume the learning styles of students through their performance in the questionnaires. Thus, it is unfeasible the application of the FSM in this context
Subject: Informática na educação
Computação ubíqua
Ciência da computação
Interação humano-computador
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2015
Appears in Collections:IC - Tese e Dissertação

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